月球顆粒與發(fā)動機(jī)羽流相互作用

目錄　
序
前言　
主要符號　
第1章　月壤顆粒與發(fā)動機(jī)羽流相互作用研究概述　1　
1.1　試驗(yàn)研究進(jìn)展概述　2　
1.2　計算方法研究進(jìn)展概述　5　
1.3　幾個關(guān)鍵問題研究進(jìn)展概述　9　
1.3.1　月壤顆粒間的相互碰撞問題　9　
1.3.2　月壤顆粒的擴(kuò)散問題　11　
1.3.3　月壤顆粒與羽流的雙向耦合問題　11　
1.4　本書主要研究內(nèi)容　12　
參考文獻(xiàn)　13　
第2章　月壤顆粒被噴射的臨界質(zhì)量和月表形成月坑的尺寸　20　
2.1　發(fā)動機(jī)羽流侵蝕月坑的機(jī)理　21　
2.2　月壤顆粒被破壞的受力臨界平衡方程　23　
2.3　月壤顆粒被噴射的臨界質(zhì)量和月表形成月坑的尺寸推導(dǎo)　24　
2.4　月壤顆粒在羽流場中的動力學(xué)方程　26　
2.5　本章小結(jié)　27　
參考文獻(xiàn)　27　
第3章　發(fā)動機(jī)羽流場與分區(qū)　28　
3.1　羽流場CFD/DSMC耦合方法　28　
3.1.1　CFD/DSMC耦合方法　29　
3.1.2　DSMC方法的基本理論　30　
3.1.3　CFD方法概述　33　
3.2　羽流場CFD/DSMC耦合方法的驗(yàn)證　34　
3.3　羽流場中連續(xù)流場、過渡流場和不連續(xù)流場的分區(qū)　36　
3.4　本章小結(jié)　38
參考文獻(xiàn)　39　
第4章　計算參數(shù)的選擇　42　
4.1　計算參數(shù)對月表形成月坑尺寸的影響　42　
4.1.1　網(wǎng)格劃分對月表壓應(yīng)力和月表剪應(yīng)力的影響　43　
4.1.2　試驗(yàn)系數(shù)Φ的影響　43　
4.1.3　月壤顆粒參數(shù)的影響　44　
4.2　計算參數(shù)對月壤顆粒運(yùn)動軌跡的影響　45　
4.2.1　計算時間步長對月壤顆粒運(yùn)動軌跡的影響　45　
4.2.2　月壤顆粒直徑對月壤顆粒運(yùn)動軌跡的影響　45　
4.2.3　升力系數(shù)對月壤顆粒運(yùn)動軌跡的影響　47　
4.2.4　初始速度對月壤顆粒運(yùn)動軌跡的影響　47　
4.3　本章小結(jié)　48　
參考文獻(xiàn)　49　
第5章　月壤顆粒受力影響因素　50　
5.1　月壤顆粒的受力分析　50　
5.1.1　Stokes曳力　51　
5.1.2　升力　54　
5.1.3　重力　55　
5.1.4　其他的力　55　
5.2　月壤顆粒受力影響因素的分析　57　
5.3　月壤顆粒受力影響因數(shù)的修正　61　
5.4　本章小結(jié)　63　
參考文獻(xiàn)　63　
第6章　羽流場中月壤顆粒的相互碰撞問題　66　
6.1　引入月壤顆粒相互碰撞問題的原因　66　
6.2　月壤顆粒的完全彈性碰撞方法和分析　67　
6.2.1　月壤顆粒的完全彈性碰撞方法　67　
6.2.2　月壤顆粒的完全彈性碰撞分析　70　
6.3　月壤顆粒的非完全彈性碰撞方法和分析　76　
6.3.1　月壤顆粒的非完全彈性碰撞方法　76　
6.3.2　月壤顆粒的非完全彈性碰撞分析　78　
6.4　月壤顆粒相互碰撞問題的不同方法對比分析　83
6.4.1　月壤顆粒碰撞的平均次數(shù)和平均速度　83　
6.4.2　月壤顆粒的運(yùn)動軌跡和月表顆粒所占比例　85　
6.4.3　與未考慮碰撞問題的比較　86　
6.4.4　與軟球模型的比較　86　
6.4.5　與其他人結(jié)果的比較　87　
6.5　本章小結(jié)　88　
參考文獻(xiàn)　89　
第7章　羽流場中月壤顆粒的擴(kuò)散問題　91　
7.1　引入月壤顆粒擴(kuò)散問題的原因　91　
7.2　守恒方程離散元方法和結(jié)果分析　92　
7.2.1　守恒方程離散元方法　92　
7.2.2　無能量損失的守恒方程離散元方法的計算結(jié)果　95　
7.2.3　有能量損失的守恒方程離散元方法的計算結(jié)果　97　
7.3　對流擴(kuò)散方程有限差分方法和結(jié)果分析　99　
7.3.1　對流擴(kuò)散方程有限差分法　99　
7.3.2　對流擴(kuò)散方程有限差分法的計算結(jié)果　100　
7.4　未考慮與考慮擴(kuò)散問題計算方法的對比分析　102　
7.5　本章小結(jié)　105　
參考文獻(xiàn)　106　
第8章　月壤顆粒與發(fā)動機(jī)羽流的雙向耦合問題　108　
8.1　引入月壤顆粒與發(fā)動機(jī)羽流雙向耦合問題的原因　109　
8.2　宏觀雙向耦合方法　109　
8.2.1　羽流場對月壤顆粒的作用力和熱傳遞　109　
8.2.2　月壤顆粒對羽流場的反作用　110　
8.3　微觀雙向耦合方法　112　
8.3.1　氣體分子對月壤顆粒的作用力和熱傳遞　112　
8.3.2　氣體分子在月壤顆粒表面的反射　113　
8.4　宏觀雙向耦合和微觀雙向耦合方法的對比分析　116　
8.4.1　月壤顆粒的空間分布　116　
8.4.2　月壤顆粒的噴射角度　118　
8.4.3　月壤顆粒的速度　119　
8.4.4　月壤顆粒的溫度　120
8.4.5　羽流場邊界的月壤顆粒流量　121　
8.4.6　月壤顆粒的運(yùn)動軌跡　122　
8.5　與其他雙向耦合方法的對比分析　123　
8.6　本章小結(jié)　124　
參考文獻(xiàn)　125　
第9章　與阿波羅登月實(shí)測數(shù)據(jù)的對比驗(yàn)證　127　
9.1　阿波羅登月著陸過程中羽流侵蝕月壤顆粒的實(shí)測結(jié)果　127　
9.2　阿波羅登月著陸過程的計算結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)對比驗(yàn)證　129　
9.2.1　阿波羅登月著陸過程的計算　129　
9.2.2　阿波羅實(shí)測數(shù)據(jù)與本書結(jié)果對比驗(yàn)證　133　
9.3　本章小結(jié)　134　
參考文獻(xiàn)　134　
第10章　總結(jié)與展望　136　
10.1　總結(jié)　136　
10.2　展望　138　
附表　140　
后記　143